Эта статья посвящена самодельным отопительным приборам. Порой они не блещут красотой; однако возможность своими руками с минимальными затратами обеспечить теплом гараж или мастерскую наверняка привлекает многих из наших читателей. Мы познакомимся с несколькими конструкциями различной сложности, выполненными из вторсырья, старых труб и прочих предельно доступных материалов.
Радиаторы для водяного отопления
Вначале мы исследуем радиаторы, предназначенные для работы в контурах центрального и автономного отопления.
Регистр
Наиболее простые и доступные самодельные радиаторы отопления — из труб большого (100 — 250 мм) диаметра, заглушенными с торцов и соединенными перемычками. Эти приборы — так называемые регистры — обладают большим внутренним объемом и, соответственно, значительной тепловой инерционностью, что делает их идеальным решением для систем с твердотопливными котлами.
Подсказка: твердотопливный котел нуждается в растопке каждые несколько часов.
Чем больше инерционность системы отопления и, в частности, отопительных приборов — тем меньше отапливаемое помещение будет остывать между растопками.
Как изготовить простейший горизонтальный регистр?
- Трубы нарезаются отрезками по 1,5 — 4 метра (в зависимости от предполагаемой длины регистра).
- В них сверлятся или прожигаются газовым резаком отверстия под перемычки . Важный момент: конфигурация перемычек должна создавать внутри прибора замкнутый контур, исключающий застой теплоносителя в тупиковых участках.
- Трубы соединяются перемычками — трубами размером ДУ20 — ДУ32.
- Параллельно перемычкам ввариваются отрезки трубы той же длины, но уже приваренные к глухим стенкам . Они придадут конструкции жесткость.
- Торцы глушатся донцами, вырезанными из стального листа толщиной 4 — 5 мм .
- В нижнюю и верхнюю секции ввариваются патрубки , которые в дальнейшем будут соединять регистр с подводкой.
В большинстве случаев в качестве секций регистра используется обычная круглая водогазопроводная труба. В ней привлекательны невысокая цена погонного метра и максимальная прочность на разрыв при минимальной толщине стенок, которая обеспечивается круглым сечением.
Однако порой можно встретить и самодельные радиаторы отопления из профильной трубы — квадратной или прямоугольной. Ее достоинства — относительная компактность регистра и несколько большая площадь поверхности при той же площади сечения.
Важно: при постоянной температуре отопительного прибора его теплоотдача линейно зависит от площади поверхности, на которой происходит теплообмен с воздухом.
Конвектор
Простейший конвектор — это виток трубы с напрессованными на него пластинами, увеличивающими пресловутую поверхность теплообмена. Наиболее доступный материал — сталь. В качестве источников готовых конвекторов для владельцев гаражей часто выступают дома — новостройки: владельцы квартир в них массово меняют установленные строителями отопительные приборы на более привлекательные внешне и имеющие большую теплоотдачу секционные радиаторы.
Однако у стали есть серьезный недостаток — низкая теплопроводность. Чтобы не быть голословными, мы приведем значения теплопроводности для трех металлов, чаще других использующихся при изготовлении отопительных приборов.
Очевидно, что при создании конвектора выгодно использовать цветные металлы: их теплопроводность резко увеличит теплоотдачу, сделав нагрев оребрения более равномерным.
Самодельные радиаторы отопления из меди представляют собой всевозможные конструкции на основе и пластин — медных и алюминиевых. Алюминиевое оребрение куда более доступно по сравнению с медным; некоторая разница в теплоотдаче компенсируется его увеличенной площадью.
Для сборки конвектора чаще всего применяется предназначенный для медных водопроводов припой; несколько реже пластины .
Автономные обогреватели
Что делать, если в гараже отсутствуют центральное отопление и газ, а организовать схему с твердотопливным котлом не позволяет периодичность ваших визитов в помещение?
В этом случае будет вполне логичным использовать для обогрева электроэнергию.
Масляный радиатор
Простейший самодельный масляный радиатор представляет собой уже знакомый нам сварной регистр с несколькими доработками.
- Приварыши для подключения к подводкам отсутствуют.
- Регистр, как правило, делается переносным, что подразумевает наличие ножек.
- Перемычки между секциями присутствуют с обеих сторон. Их диаметр делается несколько больше, чем при сборке регистра для водяного отопления. Инструкция связана с тем, что естественная конвекция подразумевает минимальный гидравлический напор, а раз так — гидравлическое сопротивление тоже должно быть минимальным.
- ТЭН или несколько параллельно соединенных ТЭНов устанавливаются в торце нижней секции.
- В роли теплоносителя выступает масло. В идеале — трансформаторное, но подойдет даже отработка.
- Регистр снабжается небольшим открытым расширительным бачком. Как вариант — масло немного не доливается до верха регистра, а приварыш на его верхней секции комплектуется автоматическим воздухоотводчиком.
Внимание: установить вместо воздушника предохранительный клапан — плохая идея.
При срабатывании он может обдать владельца помещения маслом с температурой 60 — 90 градусов, что явно не пойдет на пользу его самочувствию и настроению.
Калорифер из автомобильного радиатора
Еще одно интересное решение — самодельный обогреватель для гаража из радиатора.
На схеме обозначены цифрами:
- Радиатор.
- Расширительный бак.
- Вентилятор принудительного обдува.
- Кожух, защищающий лопасти вентилятора.
- Водяная помпа.
- Патрубок для подачи масла.
- Пускатель.
- Ремень привода вентилятора.
- Электромотор.
- Рамная стойка.
- Сливной кран.
- Блок ТЭНов.
- Жалюзи для регулировки направления воздушного потока.
- Частично забитые трубки радиатора — не помеха. Масло они пропустят.
- Оптимальные характеристики мотора — 300 — 500 ватт при 1500 об/мин.
- Для подогрева масла используются ТЭНы общей мощностью до 3 КВт. Лучше предусмотреть ступенчатую регулировку мощности их раздельным включением.
- Из-за небольшого диаметра трубок радиатора использовать отработку в этой конструкции не стоит. Подойдет трансформаторное масло или тосол А-40.
- Наиболее эффективной работа обогревателя будет при температуре масла около 80С. Температура регулируется подбором мощности ТЭНов и оборотов вентилятора.
Заключение
Надеемся, что несколько предложенных вниманию читателя идей помогут ему организовать отопление подсобных помещений с минимальными затратами. Дополнительную информацию, как обычно, можно найти в видео в этой статье. Успехов в творчестве!
Мы продолжаем рассказывать о самодельных электроприборах и наши новые мастер классы коснулись электрообогревателей. На самом деле собрать простой нагревательный элемент в домашних условиях не составит труда даже неопытному электрику. Необходимо всего лишь иметь при себе доступные подручные средства и схему, по которой должна выполняться сборка. Далее мы предоставим к Вашему вниманию несколько интересных идей с фото и видео примерами, которые доступно покажут, как сделать обогреватель своими руками для дома, гаража и даже машины!
Идея №1 – Компактная модель для локального обогрева
Самым простым способом, который позволит сделать электрообогреватель является именно этот. Для начала подготовьте следующие материалы:
- 2 одинаковых прямоугольных стекла, площадью около 25 см2 каждое (к примеру, размерами 4*6 см);
- кусок алюминиевой фольги, ширина которой не больше ширины стекол;
- кабель для подключения электрического обогревателя (медный, двухжильный, с вилкой);
- парафиновая свеча;
- эпоксидный клей;
- острые ножницы;
- плоскогубцы;
- деревянный брусок;
- герметик;
- нескольких ушных палочек;
- чистая тряпочка.
Как Вы видите, материалы для сборки самодельного электрического обогревателя вовсе не дефицитные, а главное – все могут находиться под рукой. Итак, сделать маленький электрообогреватель своими руками можно по следующей пошаговой инструкции:
Вот по такой технологии можно сделать электрический мини обогреватель своими руками. Максимальная температура нагрева составит около 40о, чего будет вполне достаточно для локального обогрева. Однако для отопления комнаты такой самоделки будет, конечно же, мало, поэтому ниже мы предоставим более эффективные варианты самодельных электрообогревателей.
Идея №2 – Мини-обогреватель из банки
Еще одна оригинальная модель самодельного электрообогревателя, которая подойдет для локального обогрева в гараже либо комнате. Все, что нужно для сборки это:
- банка из-под кофе;
- трансформатор 220/12 Вольт;
- диодный мостик;
- кулер;
- нихромовая проволока;
- текстолит, площадью примерно как диаметр банки;
- дрель с тонким сверлом;
- паяльник;
- шнур для подключения к сети;
- кнопочный переключатель.
Эта инструкция еще проще и сделать электрический обогреватель из банки своими руками можно за 1-2 часа. Для начала с текстолита нужно снять фольгу и вырезать в нем середину, как показано на фото ниже:
После этого с помощью дрели необходимо сделать по диагонали отверстия. Кстати, для этого можно и изготовить самодельную мини дрель по нашей инструкции. В отверстия закрепляем нихромовую проволоку, после чего припаиваем провода.
Соединяем в одну цепь трансформатор, диодный мостик, кулер, нихромовую проволоку и переключатель.
Монтируем вентилятор в банку, используя клей, после чего крепим текстолит так, как показано на фото:
Помещаем в банку все элементы самодельного электрического обогревателя, сверлим в крышке отверстия и проверяем работоспособность устройства!
Идея №3 - Экономичное инфракрасное устройство
Вот мы и переходим к более мощным электрообогревателям, которые можно запросто сделать самостоятельно в домашних условиях. Для изготовления инфракрасного обогревателя нам понадобятся следующие материалы:
- 2 листа пластика, площадь каждого 1 м2;
- графитовый порошок, измельченный до фракции муки;
- эпоксидный клей;
- две медных клеммы;
- шнур с вилкой для подключения к сети 220 Вольт.
Итак, сделать комнатный инфракрасный обогреватель своими руками можно по следующей инструкции:
Кстати, для того, чтобы конструкция была более прочной, рекомендуется поместить инфракрасный обогреватель в деревянную рамку, которую также можно сделать своими руками. Не забудьте перед подключением проверить сопротивление прибора и рассчитать мощность!
Идея №4 – Масляный прибор
Еще одна модель устройства, которую рекомендуется собрать для отопления гаража либо других хозяйственных построек на даче. Все, что Вам нужно – старая батарея, трубчатый нагреватель, масло и пробка. Также потребуется сварочный аппарат, навыки работы со сваркой и немного свободного времени. На фото ниже представлен один из вариантов самодельного масляного обогревателя.
Внизу слева установлен трубчатый нагреватель, вверху пробка для слива/залива масла. Несложная конструкция электрообогревателя, которой будет достаточно для отопления небольшого помещения.
Идея №5 – Автомобильная электропечь
Ну и последний вариант самодельного обогревателя – устройство, работающее от 12 Вольт, которое можно использовать для обогрева салона собственного авто. Для сборки Вам нужны будут следующие материалы:
- старый блок питания от компьютера;
- нихромовая проволока;
- остатки от напольной керамической плитки;
- крепежные детали: болты, уголки, пластины.
Самому сделать электрический обогреватель для машины не так уж и сложно. Процесс сборки рекомендуется просмотреть на мастер-классе в фото примерах.
Для отдыха на даче зимой необходим надежный источник тепла (обогреватель). Его можно приобрести в специализированных магазинах. Но есть дачники, которые с легкостью могут сконструировать самодельные обогреватели для дома, дачи и гаража.
К такому решению приходят не все дачники и домовладельцы, а только те, у которых есть специальные навыки и умение. Среди них встречаются настоящие инженеры-самоучки. Они способны просчитать все до мелочей, тщательно обрабатывать каждую деталь, смонтировав оригинальный безопасный обогреватель.
Затраты на материал для самодельного прибора для нагрева помещения минимальные, поскольку его можно найти в хозяйстве. Если даже покупать материал за деньги, то стоить он будет намного дешевле, нежели прибор из магазина, а эффект от работы одинаковый. Зачем тогда тратиться на приобретение готового оборудования, когда его можно смонтировать самостоятельно. Как сделать обогреватель для дома своими руками?
Самодельный газовый обогреватель для гаража, дома, дачи
Создавая обогреватель своими руками, нужно придерживаться нескольких рекомендаций:
- Прибор должен иметь простую конструкцию без сложных элементов и деталей.
- Нужно акцентировать особое внимание на безопасности, потому приборы, которые перекрывают и подают газ лучше всего приобрести заводские, или снять со старых баллонов.
- При создании также следует учитывать его экономичность.
- Обогреватель не должен быть громоздким, а способы его активации — сложными.
- Затраты на материалы для обогревателя должны составлять не более трети реальной цены заводского нагревательного прибора с прилавка магазина, иначе нет смысла его делать, проще купить готовый.
Как показывает практика, самым эффективным способом обогрева в домашних условиях является инфракрасное излучение.
Чтобы сделать такой газовый самодельный обогреватель для гаража, дома, дачи своими руками, нужно минимум деталей и материальных затрат (лист жести, ножницы по металлу, клёпочник, заклепки, металлическую мелкую сетку репицу, обычное хозяйственное сито, царговый баллончик с газом емкостью 0,5 л. и специальную горелку с клапаном).
Первое, что нужно сделать, это крепеж обогревателя к горелке. Нужно взять хозяйственное сито, прислонить к листу оцинковки и обвести маркером. Затем перпендикулярно и параллельно необходимо к кругу дорисовать прямоугольные ушки (одно из них должно быть в два раза длиннее). Ножницами по металлу нужно вырезать рисунок. Он должен быть как можно ровнее.
Второй этап монтажа обогревателя вмещает в себя крепление деталей между собой. Для этого берем горелку и прикручиваем ее болтами к жестяному кругу. Затем, при помощи ушек, которые заворачиваются в противоположную сторону, крепится ситечко. Оно помогает рассеивать тепло по сторонам. Получилась часть конструкции обогревателя.
Третьим этапом монтирования самодельного обогревателя будет крепление металлической сетки. Для этого нужно снова вырезать идентичный круг из жести. Его также вырезают ножницами по металлу. Ушки загибаются, а в плоскости круга сверлятся отверстия (около 10). Затем берется сетка и крепится к ушкам обеих кругов. Сначала нужно крепить нижнюю часть, затем верхнюю. Крепеж осуществляется при помощи клепочника и заклепок. В результате этих операций должен получиться сетчатый цилиндр.
Завершающий этап – запуск инфракрасного самодельного газового обогревателя. Хоть он и не велик, но тепло от него исходит достаточное, чтобы обогреть гараж, комнату в доме или небольшой дачный домик.
Масляный обогреватель своими руками
Благодаря своей безупречной функциональности, характеристикам и эффективности, завоевали среди дачников большую популярность. Они безопасны и компактны, обладают высоким уровнем КПД.
Устройство самодельного масляного обогревателя очень простое: герметический корпус с маслом (может подойти любой баллон из-под газа или иная герметичная емкость), вокруг которого обворачиваются электрические трубчатые нагреватели.
Чтобы сделать масляный обогреватель, необходимы следующие материалы и инструмент:
- Герметическая емкость (радиатор от машины, металлическая или алюминиевая батарея).
- Трансформаторное или техническое масло.
- 4 тэна.
- Электромотор или помпа небольшой мощности (до 2-2,5 кВт).
- Набор сверл, дрель, сварочный аппарат, электроды, включатели.
Процесс монтажа масляного обогревателя в домашних условиях проходит по следующему сценарию:
Масляный радиатор своими руками станет отличным и эффективным обогревателем для дома и дачи. Единственный его минус – зависимость от электричества и большое его потребление.
Электрический обогреватель своими руками
Если делать электрический обогреватель своими руками, основой его работы должны быть инфракрасные лучи, которые нагревают не воздух, а предметы, находящиеся в комнате. Благодаря такому принципу, даже самодельный электрический обогреватель будет эффективным. К тому же, потребление электричества минимальное.
Чтобы сделать электрический обогреватель, можно использовать две пластины пластика и графитовую стружку. У хозяина получится эстетический, плоский прибор, который гармонично впишется в любой интерьер.
Делается графитовый обогреватель при наличии графитовой стружки (можно использовать старые, использованные трамвайные щетки), двух листов пластика (по 1 м 2 каждый), эпоксидного клея, куска провода с вилкой на конце.
Самодельный электрический обогреватель является самым эффективным и удобным средством обогрева помещения. Многих дачников часто интересует вопрос о том, как сделать обогреватель для гаража своими руками? Для гаража можно сделать обогреватель по тому же принципу, только пластиковые пластины нужно взять меньшие, примерно в два раза. Этого будет достаточно, чтобы обогреть небольшой гараж.
Видео: изготовление обогревателя своими руками
Поиск альтернативных источников отопления в последнее время часто становится задачей многих владельцев частных домов. Особенно важен этот вопрос для хозяев квартир в старых «хрущёвках», так как там приходится при ремонте менять чугунные батареи на новые. И также возникает вопрос, что делать со старыми радиаторами. Решение есть - сделать обогреватель из чугунной батареи своими руками.
Многие отдают предпочтение самостоятельному изготовлению обогревателя из батареи, поскольку устройство экономично в использовании, если сравнивать с отоплением электричеством или твёрдым топливом.
Домашние мастера уже давно используют устройство из чугунной батареи и ТЭНа, которое имеет множество преимуществ. Главным достоинством можно считать экономный обогрев небольших помещений: курятника, гаража и т. п. , но при условии правильного подключения. Стоит отметить, что в таком варианте не нужно использовать дополнительные источники энергии.
Такое устройство можно использовать не только в качестве основного устройства для обогрева небольших помещений, но и для квартирного отопления, уже как дополнительный источник.
Трубчатый электронагреватель состоит из трубок, внутри которых находится спираль. Внутренняя часть трубки не соприкасается со спиралью, так как установлена специальная изоляция. Если установить такой элемент в чугунную батарею, можно получить массу выгод, а именно:
Обогреватель в гараж из чугунной батареи на отработке!
Для установки ТЭНа не нужно иметь особые знания в части электромонтажных работ. Зачастую в комплекте есть дополнительные элементы, крепежи и все необходимые детали для безопасного монтажа. Если говорить просто, то ТЭН только вкручивается в гнездо батареи из чугуна, а затем включается в розетку.
Важно! Трубчатый электронагреватель устанавливается исключительно в горизонтальном положении, а включать его можно только тогда, когда система наполнена теплоносителем (водой или любой подготовленной жидкостью).
ТЭНы имеют хороший уровень безопасности, поскольку в них вмонтирована система защиты от перегрева. Датчики контроля за температурным режимом размещаются как внутри, так и снаружи.
Самые новые модели трубчатых электронагревателей имеют два режима работы. Это позволяет их применять в разных целях, то есть и как основной источник теплоснабжения, и как дополнительный. В первом варианте ТЭН включается на полную мощность, а от перегрева его будет защищать система безопасности.
В качестве дополнительного или аварийного источника тепла его выгодно применять на дачах, где постоянно люди не проживают. Но следует учитывать тот факт, что за таким видом отопления потребуется следить зимой, чтобы не замерзали батареи.
Для эффективного нагрева помещения котёл из батареи своими руками нужно сделать с ТЭНом подходящей мощности. Чтобы правильно подобрать трубчатый электронагреватель, необходимо рассчитать количество теплоносителя в батарее, а тогда уже покупать устройство соответствующей мощности.
Зачастую масляные обогреватели, сделанные из батареи, применяются в качестве дополнительного источника тепла, если подключение к центральной сети не даёт необходимого результата, то есть не нагревает помещение до нужной температуры.
В некоторых случаях их используют как основной источник нагрева для небольших технических помещений, если в них нет другого отопительного оборудования.
В зависимости от того, какая мощность масляного радиатора нужна, в процессе изготовления применяются от 1 до 4 ТЭНов. Но для бытовых целей такому устройству, как правило, не нужно более двух ТЭНов.
Для изготовления нужно приготовить:
- одну батарею из чугуна (можно использовать устройства марки МС-140);
- один или несколько трубчатых электронагревателей;
- техническое масло.
Автономное отопление своими руками. Просто, дёшево и без труб.
Насчёт масла существует несколько нюансов. Если верить практическому опыту домашних мастеров, то лучше использовать электротехническое масло. Его, как правило, заливают в трансформаторы. Оно «не боится» высоких температур, поэтому безопасность его применения находится на высоком уровне. Единственным минусом трансформаторного масла является цена. Она довольно высока.
Важно! Трубчатые электронагреватели продаются в готовом виде и специально произведены под работу с батареями МС-140. Нет необходимости самостоятельно делать расчёты мощности и искать аналоги ТЭНов. Лучше сразу купить приспособленное под такие цели устройство.
Изготовление масляного радиатора своими руками делается в следующей последовательности:
- трубчатый электронагреватель монтируется в нижнюю часть батареи с торцовой части коллектора;
- с задней стороны радиатора делается заземление конструкции;
- шаровый кран для слива используемого масла необходимо устанавливать снизу батареи, так как наполненный жидкостью и тяжёлый радиатор зачастую бывает очень трудно наклонить;
- верхний коллектор над ТЭНом закрывается обычной пробкой, а с противоположной устанавливается кран Маевского.
При заливке масла необходимо заполнить 80−85% места. Это связано со способностью этой жидкости расширяться при нагреве. Поэтому при достаточно высокой температуре с 80% наполненность увеличится до 90−97%.
Несмотря на простоту конструкции, самодельный масляный обогреватель из чугунной батареи и ТЭНа является очень эффективным средством для теплоснабжения небольших и среднего размера помещений.
Домашние умельцы в целях экономии средств на отоплении зачастую делают теплообменники своими руками для печей и котлов. Основной функцией таких устройств является передача тепла, получаемого от сжигания дров, опилок или другого вида твёрдого топлива, водяному контуру.
Для того чтобы установка теплового обмена была эффективной в работе, нужно следовать при самостоятельном изготовлении нескольким правилам:
- 1. Материал для изготовления ёмкости должен иметь хорошую теплоотдачу.
- 2. Нужно учитывать факт, что чем больше площадь нагрева, тем больше тепла она будет отдавать.
- 3. Перепады температур - очень частое явление в работе теплообменника, поэтому материал должен быть готов и к этому.
Автономное отопление своими руками. Экономный котел из батареи для теплого пола
При создании , зачастую используют чугунные батареи. Во-первых, старые батареи часто имеются в хозяйстве, так как они были очень распространены в советские времена, то есть стоить такая конструкция будет немного. Во-вторых, такая батарея имеет все необходимые параметры для создания качественного теплообменника.
Стоит её выбрать для этих целей и по следующим причинам:
Если использовать радиаторы в качестве теплообменников, то предварительно все прокладки заменяются на асбестовые нити, которые пропитываются графитовой смазкой.
Если печка внушительных размеров, то можно установить два ряда радиаторов, переделанных под теплообменник, или выставлять несколько секций.
Монтаж и сборка в этой ситуации осуществляется так же, как и при подключении обычного радиатора к централизованному отоплению. Для работы применяются различные уголки, сгоны, кронштейны и т. п. После установки конструкции в обязательном порядке её нужно проверить на герметичность. Для этого в неё заливают воду под давлением.
Если конструкция не проверена на качество исполнения, в том числе герметичность, то устанавливать её на печку категорически нельзя, так как это может привести к взрыву или другим тяжёлым последствиям.
Идеальным вариантом в печь будет монтаж непосредственно в дымоход. Там нет открытого пламени и это обеспечит сохранность и долгую работу батареи.
Если такую батарею установить на открытом огне, то очень высокая температура с внешней стороны и холодный теплоноситель с внутренней могут привести к поломке радиатора. Он может просто потрескаться от этого и начать пропускать жидкость.
Никаких сложностей в переделке чугунной батареи в теплообменник для печки или масляный радиатор нет. При качественном выполнении работы, наличии необходимых инструментов и старой «гармошки» можно сделать хорошее устройство для обогрева как небольших технических, так и среднего размера комнат.
Стоит отметить, что кроме чугуна можно использовать в качестве основы и обычные радиаторы от автомобилей. Они также хорошо подойдут для теплообменника. Кроме этого, у меди (а из неё обычно делают автомобильные радиаторы) выше теплоотдача, поэтому КПД таких устройств тоже увеличится. Своими руками обогреватель из радиатора автомобиля сделать весьма несложно. Сам процесс работы выглядит так же, как и при использовании классической батареи.
Для того чтобы изготовить обогреватель из батареи на основе ТЭНа, сначала необходимо тщательно промыть радиатор изнутри от ржавчин и других, образовавшихся за длительное время, загрязнений. А также нужно покрасить его снаружи и проверить на герметичность.
- 1. Перед заливкой жидкости в батарею нужно прикрепить её к стене. Если сделать всё наоборот, то процесс установки усложнится, поскольку вес будет больше.
- 2. В место бокового нижнего входа вкручивается ТЭН и «усаживается» на паронитовую прокладку.
- 3. В верхнем отверстии с противоположной стороны вкручивается воздухоотводчик.
- 4. Все остальные отверстия закрываются обычными заглушками.
- 5. К ТЭНу подключается провод и система запускается.
Предварительно необходимо обязательно не забыть залить жидкость в батарею, после чего осуществлять запуск.
После изготовления, монтажа и подключения батареи нужно соблюдать некоторые правила безопасной эксплуатации.
Следует помнить, что использовать устройство нельзя без присмотра человека. Если это невозможно, то необходимо дополнительно оборудовать систему аварийного отключения, установив датчик и термореле.
Вода внутри не должна достигать температуры более 80 градусов. Это приведёт к повышению давления. А также к электросети нельзя подключаться «на скрутках». Все провода должны быть изолированы. В комнатах с повышенной влажностью устройство не рекомендуется применять.
Таким способом сделать обогреватель своими руками из подручных материалов несложно, а использование чугунного радиатора значительно удешевит производство.
Желающих сделать обогреватель своими руками не убывает: цены на фабричные приборы автономного обогрева не радуют, а их заявленные характеристики нередко оказываются завышенными сравнительно с реальными. Предъявлять претензии бесполезно: у производителей всегда есть «железная отмазка» – эффективность обогрева помещения сильно зависит от его теплотехнических свойств. Случаи, когда из производителя удавалось «выдавить» компенсацию за последствия несчастья, произошедшего по вине их изделия, также единичны. Правда, хотя бытовые обогреватели самостоятельно делать законом не запрещено, беда по вине самоделки будет серьезным отягчающим обстоятельством для ее изготовителя и владельца. Поэтому в данной статье далее описано, как правильно сконструировать и изготовить безопасные бытовые обогреватели нескольких систем, по тепловой эффективности не уступающие лучшим промышленным образцам.
Конструкции
Любители-мастеровые городят обогреватели нередко весьма замысловатой конструкции, см. фото на рис. Порой они сделаны аккуратно. Но подавляющее большинство описанных в рунете самодельных отопительных приборов объединяет одно: высокая степень создаваемой ими опасности, гармонично сочетающаяся с полным несоответствием ожидаемых технических характеристик действительным. В первую очередь это относится к надежности, долговечности и транспортабельности.
Сделать обогреватель для дома, хоз. помещений или походный автономный для дачи, туризма и рыбалки возможно следующих систем (слева направо на рис.):
- С непосредственным подогревом воздуха на естественной конвекции – электрокамин.
- С принудительным обдувом нагревателя – тепловентилятор.
- С косвенным подогревом воздуха, на естественной конвекции или с принудительным обдувом – масляный или водо-воздушный обогреватель.
- В виде излучающей тепловые (инфракрасные, ИК) лучи поверхности – термопанель.
- Пламенный автономный.
Последний от печи, плиты или водогрейного котла отличается тем, что чаще всего не имеет встроенной горелки/топки, а использует бросовое тепло отопительно-варочных приборов. Впрочем, грань тут весьма размыта: обогреватели на газе со встроенной горелкой есть в продаже и делаются самостоятельно. На многих из них можно готовить или разогревать пищу. Здесь в конце также будет описан пламенный обогреватель, который не на дровах, не на жидком топливе, не на газу и совсем уж точно не печка. А прочие рассматриваются в порядке убывания степени их безопасности и надежности. Которые тем не менее при надлежащем исполнении и у «худших» образцов вполне соответствуют требованиям в бытовым автономным отопительным приборам.
Термопанель
Это достаточно сложный и трудоемкий, но наиболее безопасный и эффективный тип бытового электрического обогревателя: термопанель двустороннего излучения на 400 Вт комнату 12 кв. м в бетонном доме нагревает с +15 до +18 градусов. Потребная мощность электрокамина в таком случае – 1200-1300 Вт. Расход денежных средств на самостоятельное изготовление термопанели невелик. Работают термопанели в т. наз. дальнем (более удаленном от красной области видимого спектра) или длинноволновом ИК, поэтому тепло дают мягкое, не жгучее. Вследствие относительно слабого нагрева теплоизлучающих элементов, если они выполнены правильно (см. ниже), эксплуатационный износ термопанелей практически отсутствует, а долговечность и надежность их ограничены непредусмотренными внешними воздействиями.
Теплоизлучащий элемент (излучатель) термопанели состоит из тонкого плоского проводника из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, зажатого между 2-мя обкладками – пластинами из диэлектрика, прозрачного для ИК. Нагреватели термопанелей делаются по тонкопленочной технологии, а обкладки – из специального пластикового композита. То и другое в домашних условиях недоступно, поэтому многие любители пытаются делать излучатели тепла на основе углеродного покрытия, зажатого между 2-мя стеклами (поз. 1 на рис. ниже); обычное силикатное стекло почти прозрачно для ИК.
Такое техническое решение – типичный суррогат, ненадежный и недолговечный. Проводящую пленку получают либо из свечной сажи, либо намазывая на стекло эпоксидный компаунд с наполнителем из молотого графита или электротехнического угля. Главный порок обоих способов – неравномерная толщина пленки. Углерод в аморфной (уголь) или графитовой аллотропной модификации – полупроводник с высокой для данного класса веществ собственной проводимостью. Характерные для полупроводников эффекты проявляются в нем слабо, почти неуловимо. Но с повышением температуры проводящего слоя удельное электрическое сопротивление углеродной пленки не растет линейно, как у металлов. Следствие – тонкие места греются сильнее, выгорают. Плотность тока в более толстых растет, греются и они, тоже выгорают, и скоро выгорает вся пленка. Это т. наз. лавинообразное выгорание.
Кроме того, пленка из сажи очень нестойка, быстро осыпается сама по себе. В эпоксидный клей для получение нужной мощности обогревателя нужно вводить до 2-х объемов углеродного наполнителя. Вообще-то можно и до 3-х, а если в смолу перед введением отвердителя добавить 5-10% по объему пластификатора – дибутилфталата – то и до 5 объемов наполнителя. Но готовый к работе (не затвердевший) компаунд получается густым и вязким, как пластилин или жирная глина, и нанести его тонкой пленкой нереально – эпоксидка липнет ко всему на свете, кроме парафиновых углеводородов и фторопласта. Шпатель из последнего сделать можно, но компаунд за ним потянется грядочками и комками.
Наконец, графитовая и угольная пыль – очень вредные для здоровья (о силикозе у шахтеров слыхали?) и чрезвычайно пачкающиеся вещества. Снять или отстирать их следы невозможно, запачканные вещи приходится выбрасывать, они пачкают другие. Кто хоть раз имел дело с графитовой смазкой (это тот же мелко дробленый графит) – как говорится, жив я буду, не забуду. Т.е., самодельные излучатели для термопанели нужно делать каким-то другим способом. К счастью, расчет показывает, что для этого пригодна «старая добрая», проверенная многими десятилетиями и недорогая нихромовая проволока.
Расчет
Сквозь 3-мм оконнон стекло без опасности его перегрева растрескивания проходит ок. 8,5 Вт/кв. дм ИК. Из «пирога» излучателя термопанели в обе стороны уйдет 17 Вт. Зададимся размерами излучателя 10х7 см (0,7 кв. дм), таких кусков можно нарезать из боя и отходов порезки практически в неограниченном количестве. Тогда один излучатель отдаст нам комнату 11,9 Вт.
Примем мощность обогревателя в 500 Вт (см. выше). Тогда понадобится 500/11,9 = 42,01 или 42 излучателя. Конструктивно панель будет представлять матрицу 6х7 излучателей размерами без обрамления 600х490 мм. Накинем на обрамление до 750х550 мм – по эргономике проходит, достаточно компактно.
Потребляемый от сети ток – 500 Вт/220 В = 2,27 А. Электрическое сопротивление всего обогревателя – 220 В/2,27 А = 96,97 или 97 Ом (закон Ома). Сопротивление одного излучателя – 97 Ом/42 = 2,31 Ом. Удельное сопротивление нихрома почти точно 1,0 (Ом*кв. мм)/м, но какого сечения и длины нужна проволока для одного излучателя? Поместится ли нихромовая «змея» (поз. 2 на рис.) между стеклами 10х7 см?
Плотность тока в открытых, т.е. контактирующих с воздухом, нихромовых электроспиралях – 12-18 А/кв. мм. Светятся они при этом от темно- до светло красного (600-800 градусов Цельсия). Примем 700 градусов при плотности тока 16 А/кв. мм. При условии свободного излучения ИК температура нихрома от плотности тока зависит примерно по корню квадратному. Уменьшим ее вдвое, до 8 А/кв. мм, получим рабочую температуру нихрома в 700/(2^2) = 175 градусов, для силикатного стекла безопасно. Температура наружной поверхности излучателя при этом (без учета теплоотвода за счет конвекции) не превысит 70 градусов при наружной в 20 градусов – годится и по теплопередаче «мягким» ИК, и по безопасности, если прикрыть излучающие поверхности защитной сеткой (см. далее).
Номинальный рабочий ток в 2,27 А даст сечение нихрома 2,27/8 = 0,28375 кв. мм. По школьной формуле площади окружности находим диаметр проволоки – 0,601 или 0,6 мм. С запасом примем его 0,7 мм, тогда мощность обогревателя будет 460 Вт, т.к. она зависит от его рабочего тока по квадрату. 460 Вт для обогрева хватит, достаточно было бы и 400 Вт, а долговечность прибора возрастет в несколько раз.
1 м нихромовой проволоки диаметром 0,7 мм имеет сопротивление 2,041 Ом (0,7 в квадрате = 0,49; 1/0,49 = 2,0408…). Для получения сопротивления одного излучателя 2,31 Ом понадобится 2,31/2,041 = 1,132… или 1,13 м проволоки. Примем ширину нихромовой «змейки» в 5 см (по 1 см запаса с краев). На обворот 1-мм гвоздей (см. ниже) прибавим по 2,5 мм, итого 5,25 см на ветвь змейки. Ветвей понадобится 113 см/5,25 см = 21,52…, примем 21,5 ветви. Их общая ширина 22х0,07 см (диаметр проволоки) = 1,54 см. Примем длину змейки в 8 см (по 1 см запаса с коротких краев), тогда коэффициент укладки проволоки 1,54/8 = 0,1925. В паршивейших китайских маломощных силовых трансформаторах он ок. 0,25, т.е. нам на изгибы и промежутки между ветвями змейки места хватает с избытком. Уф-ф, принципиальные вопросы решены, можно переходить к ОКР (опытно-конструкторские работы) и техническому проектированию.
ОКР
Теплопроводность и прозрачность для ИК силикатного стекла сильно меняются от марки к марке и от партии к партии. Поэтому сначала нужно будет сделать 1 (один) излучатель, см. ниже, и провести его испытания. В зависимости от их результата, возможно, придется изменить диаметр проволоки, так что не закупайте нихрома сразу много. При этом изменятся номинальный ток и мощность обогревателя:
- Проволока 0,5 мм – 1,6 А, 350 Вт.
- Проволока 0,6 мм – 1,9 А, 420 Вт.
- Проволока 0,7 мм – 2,27 А, 500 Вт.
- Проволока 0,8 мм – 2,4 А, 530 Вт.
- Проволока 0,9 мм – 2,6 А, 570 Вт.
Примечание: кто грамотный в электричестве – номинальный ток, как видите, меняется не по квадрату диаметра провода. Почему? С одной стороны, у тонких проводов относительно большая излучающая поверхность. С другой – при толстом проводе нельзя превышать допустимую пропускаемую стеклом мощность ИК.
Для испытаний готовый образец устанавливают вертикально, подперев чем-то негорючим и термостойким, на несгораемую поверхность. Затем подают в него номинальный ток от регулируемого источника питания (ИП) на 3 А и более или ЛАТРа. В последнем случае оставлять образец без присмотра нельзя все время испытаний! Ток контролируется цифровым тестером, щупы которого должны быть плотно сжаты с токоведущими проводами винтом с гайкой и шайбами. Если опытный образец запитан от ЛАТРа, тестер должен измерять силу переменного тока (предел AC 3А или AC 5А).
Прежде всего нужно проверить, как ведет себя стекло. Если оно в течение 20-30 мин перегревается и трескается, то, возможно, непригодна вся партия. Напр., в стекла б/у со временем въедается пыль и грязь. Резать их – сущая мука и гибель алмазного стеклореза. А трескаются такие стекла при значительно более слабом нагреве, чем новые того же сорта.
Далее спустя 1-1,5 часа проверяется сила излучения ИК. Температура стекла тут не показатель, т.к. основную часть ИК излучает нихром. Поскольку фотометра с ИК фильтром у вас скорее всего не найдется, придется проверять ладонями: их держат параллельно излучающим поверхностям на расстоянии ок. 15 см от них не менее 3-х мин. Затем в течение 5-10 мин должно чувствоваться ровное мягкое тепло. Если ИК от излучателя начинает жечь кожу сразу, диаметр нихрома уменьшаем. Если спустя 15-20 мин легкого жжения (как на солнечном пригреве в середине лета) не чувствуется, нихром нужно взять толще.
Как согнуть змею
Устройство излучателя самодельного панельного обогревателя дано на поз. 2 рис. выше; нихромовая змейка показана условно. Нарезанные в размер стеклянные обкладки очищаются от загрязнений и моются щеткой в воде с добавкой любого моющего для посуды, затем также со щеткой промываются под струей чистой воды. «Уши» – контактные ламели размером 25х50 мм из медной фольги – приклеиваются к одной из обкладок эпоксидным клеем или мгновенным цианоакрилатным (суперклеем). Заход «уха» на обкладку – 5 мм; наружу торчит 20 мм. Чтобы ламель не отвалилась, пока клей не схватился, под нее подкладывают что-нибудь толщиной 3 мм (толщина стекла обкладки).
Далее нужно сформировать самую змейку из нихромовой проволоки. Делается это на шаблоне-оправке, схема которой дана на поз. 3, а подробный чертеж – на рис. здесь. «Хвостики» для отжига змейки (см. ниже) нужно дать от 5 см. Обкусанные концы гвоздей зашлифовываются до округлости на наждачном камне, иначе готовую змейку снять, не смяв, будет невозможно.
Нихром довольно упруг, потому навитую на шаблон проволоку нужно отжечь, чтобы змейка держала форму. Делать это следует в полутьме или при слабом освещении. На змейку подают напряжение 5-6 В от ИП не менее чем на 3 А (вот для чего на дереве нужна огнеупорная накладка). Когда нихром засветится вишневым, ток выключают, дают нити полностью остыть, и повторяют эту процедуру 3-4 раза.
Следующий шаг – змейку прижимают пальцами через наложенную на нее фанерную полоску и аккуратно разматывают навитые на 2-мм гвозди хвостики. Каждый хвостик выпрямляют и формуют: на 2-мм гвозде остается четверть витка, а остальное обрезают вровень в краем шаблона. Остаток «хвостика» в 5 мм зачищают острым ножом.
Теперь змейку нужно снять с оправки, не покорежив, и закрепить на подложке, обеспечив надежный электрический контакт выводов с ламелями. Снимают парой ножей: их лезвия подсовывают снаружи под изгибы ветвей на 1-мм гвоздях, аккуратно поддевают и поднимают извитую нить нагревателя. Затем змейку кладут на подложку и немного подгибают, если требуется, выводы, чтобы легли прим. посередине ламелей.
Металлическими припоями с неактивным флюсом нихром не паяется, а остатки активного флюса со временем могут разъесть контакт. Поэтому нихром к меди «паяют» т. наз. жидким припоем – токопроводящей пастой; продается она в радиомагазинах. На контакт зачищенного нихрома с медью выдавливают капельку жидкого припоя и через кусочек полиэтиленовой пленки придавливают пальцем, чтобы паста не выпирала вверх от проволоки. Можно сразу вместо пальца придавить каким-то плоским грузиком. Снимают пригруз и пленку после отвердевания пасты, от часа до суток (время указывается на тюбике).
Застыл «припой» – пришло время собирать излучатель. Вдоль посередине выдавливаем на змейку тонкую, не толще 1,5 мм, «колбаску» обычного строительного силиконового герметика, это предотвратит сползание и замыкание изгибов проволоки. После этого тот же герметик выдавливаем валиком уже потолще, 3-4 мм, по контуру подложки, отступив от края прим. на 5 мм. Накладываем покровное стекло и очень аккуратно, чтобы не сползло вбок и не потянуло за собой змейку, придавливаем, пока не ляжет плотно, и откладываем излучатель на сушку.
Скорость высыхания силикона – 2 мм в сутки, но спустя 3-4 дня, как может показаться, брать излучатель дальше в работу еще нельзя, нужно дать высохнуть внутреннему валику, фиксирующему изгибы. Понадобится на это прим. неделя. Если делается много излучателей уже для рабочего обогревателя, их можно сушить штабелем. Нижний слой раскладывают на полиэтиленовой пленке, ею же застилают сверху. Элементы след. слоя укладывают поперек нижележащих, и т.д., разделяя слои пленкой. Штабель, для гарантии, сушится 2 недели. После сушки выступившие излишки силикона срезают лезвием безопасной бритвы или острым монтажным ножом. С контактных ламелей силиконовые наплывы также нужно полностью удалить, см. ниже!
Монтаж
Пока излучатели сохнут, делаем из реек твердого дерева (дуб, бук, граб) 2 одинаковые рамки (поз. 4 на рис. со схемой панельного обогревателя). Соединения выполняются врезкой вполдерева и скрепляются мелкими саморезами. МФД, фанера и древесные материалы на синтетических связующих (ДСП, OSB) не годятся, т.к. длительный нагрев, пусть и не сильный, им категорически противопоказан. Если у вас есть возможность вырезать детали рамок из текстолита или стеклотекстолита – вообще отлично, но эбонит, бакелит, текстолит, карболит и термопластичные пластики непригодны. Деревянные детали перед сборкой дважды пропитываются водно-полимерной эмульсией или разбавленным вдвое акриловым лаком на водной основе.
В одну из рамок укладываются готовые излучатели (поз. 5). Перекрывающиеся ламели электрически соединяются каплями жидкого припоя, как и перемычки на боковинах, образующие последовательное соединение всех излучателей. Подводящие провода (от 0,75 кв. мм) лучше припаять обычным легкоплавким припоем (напр. ПОС-61) с неактивной флюс-пастой (состав: канифоль, этиловый спирт, ланолин, см. на пузырьке или тюбике). Паяльник – 60-80 Вт, но паять нужно быстро, чтобы излучатель не расклеился.
Следующий шаг на этом этапе – накладываем вторую рамку и отмечаем на ней, где пришлись подводящие провода, под них нужно будет вырезать канавки. После этого раму с излучателями собираем на мелких саморезах, поз. 6. Приглядитесь внимательнее к расположению точек крепления: они не должны прийтись на токоведущие детали, иначе головки крепежа окажутся под напряжением! Также, чтобы исключить случайное прикосновение к краям ламелей, все торцы панели оклеиваются негорючим пластиком толщиной от 1 мм, напр. ПВХ с наполнителем из мела от кабельных каналов (коробов для проводки). С этой же целью, и для большей прочности конструкции, на все стыки стекла с деталями рамы наносится силиконовый герметик.
Завершающие шаги, во-первых, установка ножек высотой от 100 мм. Эскиз деревянной ножки панельного обогревателя дан на поз. 7. Второе – наложение на боковины панели защитной стальной сетки из тонкой проволоки с ячеей 3-5 мм. Третье – оформление кабельного ввода пластиковой коробокой: в ней размещаются контактные клеммы, световой индикатор. Возможно – тиристорный регулятор напряжения и защитное термореле. Все, можно включать и греться.
Термокартина
Если мощность описанной термопанели не превышает 350 Вт, из нее можно сделать обогреватель-картину. Для этого на тыльную сторону накладывают фольгоизол, то самый, который используется для теплоизоляции. Фольгированная его сторона должна быть обращена к панели, а пористая пластиковая наружу. Лицевую сторону обогревателя оформляют фрагментом фотообоев на пластике; тонкий пластик – не ахти какое препятствие для ИК. Чтобы картина-обогреватель лучше грела, вешать ее на стену нужно под углом ок. 20 градусов.
А фольга?
Как видим, самодельный панельный обогреватель дело достаточно трудоемкое. Нельзя ли упростить работу, применив вместо нихрома, скажем, алюминиевую фольгу? Толщина фольги рукава для запекания ок. 0,1 мм, вроде бы уже тонкая пленка. Нет, дело тут не в толщине пленки, а в удельном сопротивлении ее материала. У алюминия оно низкое, 0,028 (Ом*кв. мм)/м. Не приводя подробных (и очень скучных) расчетов, укажем их результат: площадь термопанели на мощность 500 Вт на алюминиевой пленке толщиной 0,1 мм оказывается почти 4 кв. м. Толстовата все же пленочка оказалась.
12 В
Самодельный тепловентилятор может быть достаточно безопасным в низковольтном, на 12 В, исполнении. Мощности свыше 150-200 Вт от него не добиться, слишком большой, тяжелый и дорогой понадобится понижающий трансформатор или ИП. Однако 100-120 Вт как раз хватит, чтобы держать в подвале или погребе небольшой плюс всю зиму, что гарантирует от промерзших овощей и полопавшихся от мороза банок с домашними заготовками, а 12 В – напряжение, допустимое в помещениях с любой степенью опасности поражения электротоком. Большее в подвал/погреб и подавать нельзя, т.к. они по электротехнической классификации особо опасные.
Основа обогревателя-тепловентилятора на 12 В – обычный красный рабочий пустотный (пустотелый) кирпич. Лучше всего подойдет полуторный толщиной 88 мм (вверху слева на рис.), но сгодится и двойной толщиной в 125 мм (там же внизу). Главное – чтобы пустоты были сквозными и одинаковыми.
Устройство «кирпичного» тепловентилятора на 12 В для подвала дано там же на рис. Посчитаем нихромовые спирали-нагреватели для него. Берем мощность 120 Вт, это с некоторым запасом. Ток, соотв., 10 А, сопротивление нагревателя 1,2 Ом. С одной стороны, спирали продуваются. С другой – этот обогреватель должен долгое время работать без присмотра в довольно тяжелых условиях. Поэтому все спирали лучше включить параллельно: перегорит одна, остальные вытянут. И мощность регулировать удобно – достаточно отключить 1-2-несколько спиралей.
В пустотном кирпиче 24 канала. Ток спирали каждого канала 10/24 = 0,42 А. Мало, нихром нужен очень тонкий и, значит, ненадежный. Этот вариант сгодился бы для бытового тепловентилятора до 1 кВт и более. Тогда нагреватель нужно рассчитывать, как описано выше, на плотность тока в 12-15 А/кв. мм, и поделить получившуюся длину проволоки на 24. К каждому отрезку добавляется по 20 см на 10-см соединительные «хвостики», а середина свивается в спираль диаметром 15-25 мм. «Хвостиками» все спирали соединяются последовательно при помощи хомутиков из медной фольги: ее ленту шириной 30-35 мм навивают в 2-3 слоя на сложенные нихромовые проволоки и закручивают на 3-5 витков парой малых пассатижей. Для питания вентиляторов придется поставить маломощный трансформатор на 12 В. Такой обогреватель хорошо подойдет для гаража или прогрева автомобиля перед поездкой: как все тепловентиляторы, он быстро прогревает середину помещения, не тратя тепло на теплопотери сквозь стены.
Примечание: компьютерные вентиляторы часто называют кулерами (досл. – охладителями). На самом деле кулер это все охлаждающее устройство. Напр., кулер процессора – ребристый радиатор в блоке с вентилятором. А вентилятор сам по себе он и в Америке вентилятор.
Но вернемся в подвал. Посмотрим, сколько нихрома понадобится на уменьшенную до 10 А/кв. мм по соображениям надежности плотность тока. Сечение провода, ясно без расчетов – 1 кв. мм. Диаметр, см. расчеты выше – 1,3 мм. Такой нихром в продаже находится без затруднений. Необходимая длина на сопротивление 1,2 Ом – 1,2 м. А какова общая длина каналов в кирпиче? Толщину берем полуторную (меньше весит), 0,088 м. 0,088х24 = 2,188. Так нам достаточно просто продеть отрезок нихрома сквозь пустоты кирпича. Можно через одну, т.к. каналов по расчету нужно 1,2/0,088 = 13,(67), т.е. 14-ти хватит. Вот и обогрели подвал. И вполне надежно – такой толстый нихром и крепкая кислота не скоро разъест.
Примечание: кирпич в корпусе фиксируется мелкими стальными уголками на болтиках. В мощную цепь 12 В обязательно должно быть включено автоматическое защитное устройство, напр. пробка-автомат на 25 А. Недорого и вполне надежно.
ИП и ИБП
Трансформатор на железе для обогрева подвала лучше взять (сделать) с отводами мощной обмотки на 6, 9, 12, 15 и 18 В, это позволит регулировать мощность обогрева в широких пределах. 1,2 мм нихром с обдувом потянет и 25-30 А. Для питания вентиляторов тогда нужна отдельная обмотка на 12 В 0,5 А и тоже отдельный кабель с тонкими жилами. Для питания нагревателя нужны жилы от 3,5 кв. мм. Мощный кабель может быть самый дрянной – ПУНП, КГ, на 12 В утечек и пробоя можно не опасаться.
Может быть, у вас нет возможности применить понижающий трансформатор, но завалялся импульсный блок питания (ИБП) от негодного компьютера. Его 5 В канала по мощности хватит; стандарт – 5 В 20 А. Тогда, во-первых, нужно пересчитать нагреватель на 5 В и мощность 85-90 Вт, чтобы не перегружать ИБП (диаметр провода выходит 1,8 мм; длина та же). Во-вторых, для питания 5 В нужно соединить вместе все красные провода (+5 В) и столько же черных (общий провод GND). 12 В для вентиляторов берут с любого желтого провода (+12 В) и любого черного. В-третьих, нужно закоротить на общий провод цепь логического запуска PC-ON, иначе ИБП просто не включится. Обычно провод PC-ON зеленый, но нужно проверить: снять с ИБП кожух и посмотреть обозначения на плате, сверху или со стороны монтажа.
ТЭНы
Для обогревателей след. типов придется покупать ТЭН: электроприборы на 220 В с открытыми нагревателями чрезвычайно опасны. Тут, простите за выражение, нужно думать в первую очередь о собственной шкуре с имуществом, есть формальный запрет или нет. С 12-вольтовыми приборами легче: по статистике, степень опасности уменьшается пропорционально квадрату отношения напряжений питания.
Если у вас уже есть электрокамин, но греет плоховато, имеет смысл заменить в нем простой воздушный ТЭН с гладкой поверхностью (поз. 1 на рис.) на оребренный, поз. 2. Характер конвекции тогда существенно изменится (см. ниже) и обогрев улучшится при мощности оребренного ТЭНа в 80-85% от гладкого.
Патронный ТЭН в корпусе из нержавеющей стали (поз. 3) может греть и воду, и масло в баке из любого конструкционного материала. Будете брать такой – обязательно проверьте, чтобы в комплекте были прокладки из маслотермобензостойкой резины или силиконовые.
Медный водяной ТЭН для бойлера снабжается трубкой для термодатчика и магниевым протектором, поз. 4, что хорошо. Но греть им можно только воду и только в баке из нержавейки либо эмалированном. Теплоемкость масла много меньше, чем у воды, и в масле корпус медного ТЭНа скоро прогорит. Последствия – до тяжелейших и фатальных. Если бак из алюминия или обычной конструкционной стали, то электрокоррозия вследствие наличия контактной разности потенциалов металлов очень быстро съест протектор, а вслед за тем проест корпус ТЭНа.
Т. наз. сухие ТЭНы (поз. 5), как и патронные, способны греть и масло, и воду без дополнительных мер защиты. Кроме того, их нагревательный элемент можно менять, не вскрывая бака и не сливая оттуда жидкость. Недостаток один – очень дороги.
Камин
Усовершенствовать обычный электрокамин, или сделать себе свой эффективный на основе покупного ТЭНа можно с помощью дополнительного кожуха, создающего вторичный контур конвекции. Из обычного электрокамина, во-первых, воздух идет вверх довольно горячей, но слабой струей. Она быстро полнимается к потолку и греет через него более пол соседей, чердак или крышу, чем хозяйскую комнату. Во-вторых, идущее вниз от ТЭНа ИК таким же образом греет соседей снизу, подпол или подвал.
В конструкции, показанной на рис. справа, ИК, направленное вниз, отражается во внешний кожух и греет воздух в нем. Тягу еще более усиливает подсос горячим воздухом из внутреннего кожуха менее нагретого из внешнего в сужении последнего. В результате воздух из электрокамина с двойным контуром конвекции выходит широкой умеренно нагретой струей, расплывается в стороны, не доходя до потолка, и эффективно обогревает помещение.
Масло и вода
Описанный выше эффект дают также масляные и водо-воздушные обогреватели, благодаря чему и пользуются популярностью. Масляные обогреватели промышленного производства делаются герметичными с несменяемой заправкой, но повторять из самостоятельно ни в коем случае не рекомендуется. Без точного расчета объема корпуса, внутренней конвекции в нем и степени заполнения маслом возможен разрыв корпуса, авария электросети, вылив и загорание масла. Недолив так же опасен, как перезалив: в последнем случае масло просто рвет корпус давлением при нагреве, а в первом сначала закипает. Если же сделать корпус заведомо большего объема, то обогреватель греть будет несоразмерно слабо сравнительно с потреблением электроэнергии.
В любительских условиях возможно сооружение масляного или водо-воздушного обогревателя открытого типа с расширительным баком. Схема его устройства приведена на рис. Когда-то таких делали довольно много, для гаражей. Воздух от радиатора идет нагретым слабо, разность температур внутри и снаружи поддерживается минимальной, отчего и теплопотери уменьшаются. Но с появлением панельных обогревателей масляные самоделки сходят на нет: термопанели лучше во всех отношениях и вполне безопасны.
Если же вы все-таки решите делать себе масляный обогреватель, учтите – он должен быть надежно заземлен, а заполнять его нужно только и только очень дорогим трансформаторным маслом. Любое жидкое масло постепенно битуминизируется. Повышение температуры ускоряет этот процесс. Моторные масла разрабатываются с учетом того, что масло циркулирует среди движущихся деталей под воздействием вибраций. Битуминозные частицы в нем образуют взвесь, только загрязняющую масло, почему его и приходится время от времени менять. В обогревателе же им ничто не помешает оседать нагаром на ТЭНе и в трубках, отчего ТЭН перегревается. Если же он лопнет – последствия аварий масляных обогревателей почти всегда оказываются очень тяжелыми. Трансформаторное масло потому и дорого, что битуминозные частицы в нем не оседают в нагар. Источников сырья для минерального трансформаторного масла в мире мало, а себестоимость синтетического высока.
Пламенные
Мощные газовые обогреватели для больших помещений с каталитическим дожиганием дороги, но рекордно экономичны и эффективны. В любительских условиях их воспроизвести невозможно: нужна микроперфорированная керамическая пластина с платиновым напылением в порах и специальная горелка из деталей, выполненных с прецизионной точностью. В розницу то или другое обойдется дороже, чем новый обогреватель с гарантией.
Туристы, охотники и рыболовы давно придумали обогреватели-дожигатели малой мощности в виде приставки к походному примусу. Выпускаются такие и в промышленных масштабах, поз. 1 на рис. Эффективность их не ахти, но палатку обогреть до отбоя в спальные мешки хватает. Конструкция дожигателя довольно сложна (поз. 2), поэтому и стоят фабричные палаточные обогреватели недешево. Любители таких делают тоже немало, из консервных банок или, напр. из автомобильных масляных фильтров. В этом случае обогреватель может работать и от газового пламени, и от свечи, см. видео:
Видео: портативные обогреватели из масляного фильтра
С появлением в широком обиходе жаропрочных и жаростойких сталей любители побывать на природе все больше отдают предпочтение газовым походным обогревателям с дожиганием на сетке, поз. 3 и 4 – они экономичнее и греют лучше. И опять-таки, любительское творчество объединило тот и другой варианты в мини-обогреватель комбинированного типа, поз. 5., способный работать и от газовой горелки, и от свечи.
Чертеж самодельного мини-обогревателя на дожигании приведен на рис. справа. Если он используется эпизодически или временно, то может быть целиком выполнен из консервных банок. На увеличенный вариант для дачи пойдут банки от томатной пасты и т.п. Замена перфорированной крышки сетчатой существенно уменьшает время прогрева и расход топлива. Больший и очень долговечный вариант можно собрать из автомобильных дисков, см. след. ролик. Это уже считай что печка, т.к. на нем можно готовить.
Видео: обогреватель-печка из колесного диска
От свечи
Осветительная свеча, между прочим, довольно сильный источник тепла. Долгое время это ее свойство считалось помехой: в старину на балах дамы и кавалеры обливались потом, косметика текла, пудра сбивалась комьями. Как они после этого еще и амуры крутили, без горячего водопровода и душа, современному человеку понять трудно.
Тепло от свечи в холодном помещении пропадает зря по той же причине, по которой одноконтурный конвекционный обогреватель греет плоховато: горячие отходящие газы слишком быстро поднимаются вверх и остывают, давая копоть. Между тем заставить их догорать и давать тепло проще, чем газовое пламя, см. рис. В этой системе 3-контурный дожигатель собран из керамических цветочных горшков; обожженная глина – хороший ИК-излучатель. Предназначен обогреватель на свече для местного обогрева, скажем, чтобы не дрожать, сидя за компьютером, но тепла всего от одной свечки дает удивительно много. Нужно только, пользуясь им, приоткрывать форточку, а ложась спать обязательно гасить свечу: кислорода на горение она потребляет тоже много.
